以學(xué)生為中心的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
——民族藥地稔中沒食子酸的含量測定案例教學(xué)

朱 丹，楊 菁，徐文芬，楊雅欣，郭江濤，麻秀萍

(貴陽中醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

教育教學(xué)理念的改革已成為大學(xué)改革的重要內(nèi)容之一。新的大學(xué)教學(xué)理念要求，大學(xué)的教育要將以“教師為中心”的滿堂灌的講授式教學(xué)方法轉(zhuǎn)變?yōu)?以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)"的自主性引導(dǎo)式教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性。

中藥制劑分析是中藥學(xué)專業(yè)的一門重要的核心課程，是學(xué)生學(xué)習(xí)中藥學(xué)知識體系中的重要環(huán)節(jié)。而中藥制劑分析又是一門實(shí)踐性強(qiáng)的學(xué)科，原有的中藥制劑分析實(shí)驗(yàn)多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，旨在使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作方法，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度。但在這個(gè)過程中，學(xué)生僅僅是按照實(shí)驗(yàn)課本上的操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，缺乏思考，是一種被動的學(xué)習(xí)，無法真正體現(xiàn)以“學(xué)生為中心”的教育理念。為培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)以及創(chuàng)新思維能力，我們將設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)"民族藥地稔中沒食子酸的含量測定"引入中藥制劑分析實(shí)驗(yàn)。通過學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)教師修改實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生按照方案自行實(shí)驗(yàn)，并研究實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論的方式[1]，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，并且有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

1 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟

1.1 指導(dǎo)教師確定實(shí)驗(yàn)題目

實(shí)驗(yàn)的選題應(yīng)綜合考慮學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的熟悉程度、實(shí)驗(yàn)的可操作性、學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握程度以及具體實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的限制等因素?；谝陨蟽?nèi)容與前期學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，經(jīng)過教研室討論，確定以"民族藥地稔中沒食子酸的含量測定"為題。地稔中含有黃酮類、多糖、酚類、氨基酸類等多種化學(xué)成分，具有抗氧化、鎮(zhèn)痛消炎、降糖等作用[2-3]。沒食子酸是一種多酚類化合物，具有抗菌、抗病毒等作用，對地稔中沒食子酸的含量進(jìn)行測定，有利于擴(kuò)大地稔藥材的應(yīng)用范圍，為地稔藥材的進(jìn)一步開發(fā)利用提供理論依據(jù)。指導(dǎo)教師對實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理以及設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行簡單講解，要求學(xué)生設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟，列出所需使用的儀器、試劑及材料并列出結(jié)果計(jì)算式。

1.2 學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

學(xué)生可通過自由組合的方式進(jìn)行分組，每組4～6人，選出一名組長，負(fù)責(zé)小組成員的具體任務(wù)分工，并組織全組人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的制定以及PPT的制作。學(xué)生通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，小組討論的方式制定實(shí)驗(yàn)方案，從藥材的提取開始，到提取液的過濾、定容，最后到?jīng)]食子酸的含量測定。培養(yǎng)了學(xué)生以問題為導(dǎo)向的自主學(xué)習(xí)能力，以及溝通協(xié)調(diào)解決問題的能力。

1.3 指導(dǎo)教師組織學(xué)生答辯

為保證實(shí)驗(yàn)的順利開展，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，指導(dǎo)教師針對每組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行現(xiàn)場答辯。各小組隨機(jī)抽取一名同學(xué)對本小組的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行陳述，其他組的同學(xué)可對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、可操作性、完整性以及安全性進(jìn)行提問，雙方進(jìn)行答辯。在此過程中，學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主體，無論是陳述方或是提問方，都將對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)的合理性進(jìn)行思考，極大的調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，也鍛煉了學(xué)生的開創(chuàng)性思維。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案修改完善

針對實(shí)驗(yàn)答辯所存在的問題，每組同學(xué)對本組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改完善，并將修改后的實(shí)驗(yàn)方案再次交予指導(dǎo)教師審核。

1.5 實(shí)驗(yàn)進(jìn)行階段

各組根據(jù)經(jīng)指導(dǎo)教師審核后的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并保證在實(shí)驗(yàn)過程中遵循實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章制度。指導(dǎo)教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)格把關(guān)，保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的正確性、規(guī)范性、嚴(yán)謹(jǐn)性。

1.6 撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程如實(shí)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行分析討論。前期的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)僅僅是初步方案，真正的實(shí)驗(yàn)過程中可能會出現(xiàn)較多問題，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不符。如若出現(xiàn)這種情況，需要學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程中可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素進(jìn)行一一討論分析。有利于學(xué)生找出前期方案中的不足，或是操作過程中的失誤，為今后學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)化以及正確操作實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。

1.7 實(shí)驗(yàn)成績的評定

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)成績由6部分組成，分別為考勤、方案設(shè)計(jì)、PPT制作、回答問題、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績評定采用百分制，各部分成績所占比例分別為：考勤(5分)、方案設(shè)計(jì)(20分)、PPT制作(10分)、回答問題(15分)、實(shí)驗(yàn)過程(25分)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(25分)。此評分體系涵蓋了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的全過程，全面的反映了學(xué)生設(shè)計(jì)、答辯、實(shí)驗(yàn)操作以及撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。相比僅從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評定更為科學(xué)、合理。

2 學(xué)生實(shí)驗(yàn)案例分析

2.1 學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)

從提取方式上來看，大部分學(xué)生采用的是以甲醇-15%鹽酸(4∶1)為提取溶劑，回流提取的方式對地稔中的沒食子酸進(jìn)行提??；少部分學(xué)生采用的是以甲醇為提取溶劑，超聲提取的方式進(jìn)行提取。說明不同組學(xué)生查閱的文獻(xiàn)有所不同，并且充分考慮了沒食子酸化合物的性質(zhì)從而制定了實(shí)驗(yàn)方案。從色譜條件上來看，都是以甲醇-0.1%磷酸溶液作為流動相(不同組別兩種溶液比例有所不同)，流速：1mL/min，檢測波長：272nm。從含量測定的方法上來看，大部分學(xué)生使用的是標(biāo)準(zhǔn)曲線法來進(jìn)行定量；少部分學(xué)生則使用的是外標(biāo)一點(diǎn)法來進(jìn)行定量。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)答辯討論后，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案均符合要求，具有一定的可行性。

2.2 實(shí)驗(yàn)中存在的問題

在實(shí)驗(yàn)過程中，大部分學(xué)生能夠按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)正確的操作實(shí)驗(yàn)，少部分學(xué)生對移液管、容量瓶等玻璃儀器的使用不規(guī)范，出現(xiàn)移液不準(zhǔn)確、定容過量等錯(cuò)誤操作。在對高效液相色譜儀的使用上，一部分學(xué)生還相對陌生，因此出現(xiàn)了進(jìn)樣錯(cuò)誤或是色譜條件設(shè)置錯(cuò)誤等情況，并且從實(shí)驗(yàn)報(bào)告中可以看出，普遍存在進(jìn)樣重復(fù)性差等問題。說明學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力仍待提高。

2.3 實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析

學(xué)生能夠?qū)?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器及試劑、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟、注意事項(xiàng)等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的書寫。但在數(shù)據(jù)處理方面，在精密度試驗(yàn)中RSD的計(jì)算上，大部分學(xué)生計(jì)算錯(cuò)誤，說明學(xué)生理論知識仍需加強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)討論環(huán)節(jié)，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)中存在的可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的問題進(jìn)行討論，并給出解決方案，說明學(xué)生具備一定的分析、解決問題的能力。

3 教學(xué)效果評價(jià)

在中藥制劑分析實(shí)驗(yàn)中，引入"民族藥地稔中沒食子酸的含量測定"設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的積極性和主動性。通過分組的方式讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不僅發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，還增強(qiáng)了學(xué)生團(tuán)體合作的能力，充分貫徹了“以學(xué)生為中心”的教育教學(xué)理念；以答辯的方式對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行修改完善，有助于培養(yǎng)學(xué)生的思考能力；通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)討論，能夠使學(xué)生具有一定的解決實(shí)驗(yàn)技術(shù)問題的能力。但在此次設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的操作過程中，我們也發(fā)現(xiàn)了一些存在的問題，如一部分學(xué)生的操作不規(guī)范、理論知識薄弱等，因此仍需加強(qiáng)對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力培訓(xùn)以及理論知識的鞏固。

[1] 高 源.大學(xué)物理綜合型、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J]. 產(chǎn)學(xué)研理論與實(shí)踐，2017(4)：212.

[2] 胡小祥，何 艷.地稔藥材的研究進(jìn)展[J].甘肅中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，34(4)：93-96.

[3] 劉 敏，余 樂，李水福,等.可變波長高效液相色譜法同時(shí)測定地稔中沒食子酸和鞣花酸的含量[J].醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2016，35(2)：180-183.